基于AT89S51单片机的温度控制系统的设计

综上，在本系统中我采用温度芯片DS18B20测量温度。该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，且此元件线形较好：在0一100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。该芯片直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。图3一1温度传感器引脚图DSISB20的工作过程．初始化：DS18B20所有的数据交换都由一个初始化序列开始。由主机发出的复位脉冲和跟在其后的由DS18B20发出的应答脉冲构成。当DS18B20发出响应主机的应答脉冲时，即向主机表明它己处在总线上并且准各工作。bROM命令：ROM命令通过每个器件64一t的ROM码，使主机指定某一特定器件（虹果有多个器件挂在总线上）与之进行通信。Ds18B20的ROM如表3一6所示，每个ROM命令都是8bit长。功能命令：主机通过功能命令对DS18B20进行读/写Scratchpad存储器，或者启动温度转换。DS18B20的信号方式DS18B20采用严格的单总线通信协议，以保证数据的完整性。该协议定义了几种信号类型：复位脉冲、应答脉冲、写0、写1、读0和读1。除了应答脉冲所有这些信号都由主机发出同步信号。总线上传输的所有数据和命令都是以字节的低位在前。a初始化序列：复位脉冲和应答脉冲b读和写时序在写时序期间，主机向DS18B20写入指令；而在读时序期间，主机读入来自DS18B20的指令．在每一个时序，总线只能传输一位数据．读/写时序如图3一4所示：写时序存在两种写时序：“写1”和'写0，。主机在写1时序向D8B20写人逻辑1，而在写0时序向Ds18B20写入逻辑0。所有写时序至少需要60咩s，且在两次写时序之间至少需要1的恢复时间：两种写时序均以主机拉低总线开始。读时序DS18B20只能在主机发出读时序时才能向主机传送数据。所以主机在发出读数据命令后，必须马上产生读时序，以便Ds18B20能够传送数据。所有读时序至少60，且在两次独立的读时序之间至少需要的恢复时间。3．2主控制部分方案ATS9S51是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含BytesISP(In-system〕的可反复擦写1m0次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，功能强大的微型计算机的黼89s51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。訂89S51具有如下特点：40个引脚，4kBytesFlash片内程序，存储器128bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出（0℃）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信陈看门狗DT）电路，片内时钟振荡器：此外，AT89s51设计和配置了振荡频率可为OHz并可通过软件设置省电模式。空模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停1上芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。可以看出AT89S51提供以下标准功能：4K字节Flash闪速存储器，128字节内部M，32个1/0口线，看门狗(WDT)，两个数据指针，两个16位定时器/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟：同时，AT89s51可降至OHz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时／计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式何在RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直接到一个硬件复位。4-142报警电路系统中的报警电路是山蜂鳴器，发光二极管和限流电阻组成，并与单片机的P23端口连接：当温度超过预设的最高温度或最低温度时，蜂鳴器发出响声：00000000图42报警电路一4．3显示电路LM016L液品模块采用朋447S0控制器。朋447S0具有简单而功能较强的指令集，可以实现字符移动、闪烁等功能。LM016L液晶模块采用HD44780控制器。HD44780具有简单而功能较强的指令集，可以实现字符移动、闪烁等功能。LM016L引脚说明管脚号名称电平功能描述VSSOVVDD5．OVRSWLH数据线上为数据信号；L：数据线上为指令信号RWWLH读数据模式；L:写数据模式EWL使能信号端DB0-DB7WL数据线94-34-35.15-15.2sbitRS-P2AO,#include<reg52.h>sbitRWP2A1;uinttemp,settemp=30;sbitE=P2A2,ucharstrmgl Temp sbitliedP2A3;Set_Temp:uchar//sbitgled=P2A4;Set_Temp:sbitkeyl=P3A2,//sbitbuzzeF-P2A5,sbitkey2=P3A3;voiddelayms(umtxms)-,sbitDQ=P2A6,voiddelayus(ucharxus), ITO1voidwr1te_DS18B20(uchardatas);voidget_temp();ITI±I;voidshowtemp(),voiddangerous(),voidshowset_temp(),voiddelayms(umtxms)voidmit_mter();voiddisplay(uchustLing[]),for(i=xms;i>0;i—)voidmam()voiddatas,bitx)delayms(20),RS=x,while(l)PO=datas;get_temp(),showtemp();display(strmgl);delayms(2),delayms(5), voiddisplay(strmg2);voiddelayus(ucharxus)while(--xus);bit bitstatusDS18B20,If(DQ)datasl=0x80,delayus(25),retum(datas);voidwriteDSI8B20(uchardatas)delayms(250)•,uchar1=0;DQ=I;delayms(20);for(i=0;i<S,i++)If(DQ)statusDS18B20=1,DQ=I,elsestatusDS18B20 DQO;delayms(250)•,delayus(25);DQ=I;retum(statusDS18B20);DQ=I,voidget_temp()uchari,datas=0,DQ-I,DQ=o,a-readDS18B20(); temp=b; voidshowset_temp()temp<<=8; templ=a-, if(settemp<100)strmg2[914else100+0x30;temp=mtemp+I, temp_flag=l; if(settemp<10),strmg2[else,voidshowtemp()strmg2111]=settemp%10+0x30; voiddangerous()elserled=0•stymgl[9]=temp/100+0x30, st1ingl[10]' delayns(500);Lled=uled,delayms(500);elsevoidInterITO()Interrupt010+0x30; stymgl[10] 10+0x30; 10+0x30;strmgl11If(temp>settemp)delayns(13),If(keyl settemp++,delayms(250);EA-1,EA=I,voiddłsplay(ucharstnng[])void Illtełnłpt2uchari=0,EA=o, delayms(13),settempdelayms(250);

一本制作的设计中使用了AT89C51单片机作为控制核心，以智能温度传感器DS18B20为温度测量元件，对各点温度进行检测，设置温度上下限，超过其温度值就报警。本设计用C语言进行编穆，充分C语言更易于理解和编程。第一次做关于编程的课程设计，对我们来说都很不易，搜集各种关于温控系统的资料，回顾c语言课程，也让我充分认识到团队的力量。在工业生产和日常生活中，对温度控制系统的要求，主要是保证温度在一定温度范围内变化，稳定性好，不振荡，对系统的快速性要求不高。在论文中简单分析了单片机温度控系统设计过程及实现方法：本系统的测温范围为一10℃、℃，温度检测系统根据用户设定的温度范围完成一定范围的温度控制。本次软件是采用模块化编程就是把程序中的函数，定义等代码进行分类采用模块化编程的好处是，整个工程脉络清晰，代码规划合理。程序模块化，有利于代码的积累，重复使用，快速建立工程；可以将程序模块编译未LIB库文件，有利于源代码的保密。参考文献1土忠飞，胥芳．MCS-51单片机原理及嵌入式系统应用工、西安：西安电子科技大学出版社，2007，2李广弟，朱月秀，冷祖祁．单片机基础第三版[M过北京：